JP2007252081A - Circuit protective device and method of interrupting short circuit current method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は１台の電源装置から複数の負荷に直流電源を分岐して供給する回路保護装置に係り、特に容量性負荷に対する突入電流や短絡負荷に対する短絡電流に、定電流を流すことにより対応し、容量性負荷に対して電源を停止することなく駆動し、短絡負荷に対して電源を遮断して、他の負荷の動作に影響を及ぼさない回路保護装置に関する。 The present invention relates to a circuit protection device that branches and supplies a DC power supply from a single power supply device to a plurality of loads. In particular, the present invention deals with inrush current for a capacitive load and short-circuit current for a short-circuit load by passing a constant current. The present invention relates to a circuit protection device that drives a capacitive load without stopping the power supply, cuts off the power supply to a short-circuit load, and does not affect the operation of other loads.
従来の回路保護装置は、本出願人が「特許文献１」（出力分岐装置）に開示したように、電源装置からの直流電源入力を複数に分岐して複数の負荷に出力するに際して、分岐した出力ラインに対応して出力ラインを遮断する遮断手段を備え、過電流の流れた出力ラインのみを遮断できるように構成されている。
As disclosed in “
これにより、各出力ラインにブレーカを設ける必要がなく、煩雑な接続作業を必要とせず、ブレーカを設置するスペースも必要としないものである。
「特許文献１」に開示された従来の出力分岐装置は、出力ライン毎に遮断手段が動作する過電流が設定されているので、負荷に対応した過電流の遮断ユニットを選定して設置しなければならず、多くの遮断ユニットを準備しなければならない課題がある。
In the conventional output branching device disclosed in “
また、出力ラインに接続する負荷が変更された場合には、負荷に最適な遮断電流を有する遮断ユニットに交換しなければならないため、交換する遮断ユニットが無い場合には、負荷を動作させることができなく、生産などに大きな影響を及ぼす課題がある。 If the load connected to the output line is changed, it must be replaced with a breaker unit that has the optimum breaker current for the load. Therefore, if there is no breaker unit to be replaced, the load can be operated. There is a problem that cannot be produced and has a big impact on production.
この発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は容量性負荷や抵抗負荷の変更に対応でき、突入電流や短絡電流を定電流で抑制し、容量性負荷に対して電源を遮断することなく継続して駆動するとともに、短絡負荷に対しては定電流を所定時間流した後に電流を遮断することによって、他の負荷の駆動に影響を及ぼさない利便性の高い回路保護装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve such a problem, and its purpose is to cope with a change in capacitive load or resistive load. Convenient circuit protection that does not affect the driving of other loads by continuously driving without shutting off the power supply, and by shutting off the current after a constant current flows for a short time to the short-circuit load To provide an apparatus.
前記課題を解決するためこの発明に係る回路保護装置は、電源装置を接続し、電源装置の直流電源出力を複数の負荷に分岐して供給する回路保護装置であって、負荷に流れる突入電流や短絡電流を定電流で抑制し、定電流による抑制時間が所定時間を超える場合には状態情報を出力し、遮断指令によって負荷への定電流を遮断する負荷対応の分岐出力手段と、直流電源出力を分岐出力手段に分岐して供給するとともに、それぞれの分岐出力手段の状況を監視し、状況に応じた制御を実行する分岐／制御手段とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a circuit protection device according to the present invention is a circuit protection device that connects a power supply device and branches and supplies a DC power supply output of the power supply device to a plurality of loads. A short-circuit current is suppressed with a constant current, and when the constant current suppression time exceeds a predetermined time, status information is output, and a load-compatible branch output means that interrupts the constant current to the load by a cutoff command, and a DC power supply output And a branch / control unit for monitoring the status of each branch output unit and executing control according to the status.
この発明に係る回路保護装置は、負荷に流れる突入電流や短絡電流を定電流で抑制し、定電流による抑制時間が所定時間を超える場合には状態情報を出力し、遮断指令によって負荷への定電流を遮断する負荷対応の分岐出力手段と、直流電源出力を分岐出力手段に分岐して供給するとともに、それぞれの分岐出力手段の状況を監視し、状況に応じた制御を実行する分岐／制御手段とを備えたので、分岐出力手段は、容量性負荷の突入電流に対して定電流で抑制し、容量性負荷の充電とともに、容量性負荷に継続して定常電流を流すとともに、短絡負荷の短絡電流に対して定電流で抑制し、定電流が所定時間経過すると、状態情報（遮断要求）を分岐／制御手段に送信し、分岐／制御手段から提供される遮断指令を受けて短絡負荷に流す電流を遮断することができる。 The circuit protection device according to the present invention suppresses an inrush current and a short-circuit current flowing through a load with a constant current, outputs state information when a suppression time due to the constant current exceeds a predetermined time, and sets a constant current to the load with a cutoff command. Branch output means corresponding to a load for interrupting current, and branch / control means for branching and supplying a DC power supply output to the branch output means, monitoring the status of each branch output means, and executing control according to the situation Therefore, the branch output means suppresses the inrush current of the capacitive load with a constant current, charges the capacitive load, continuously flows a steady current to the capacitive load, and short-circuits the short-circuit load. When the constant current is suppressed with respect to the current and the constant current elapses for a predetermined time, the status information (shutoff request) is transmitted to the branch / control unit, and the cutoff command provided from the branch / control unit is received to flow to the short-circuit load. Current It is possible to cross.
また、この発明に係る分岐出力手段は、突入電流や短絡電流を定電流で抑制する定電流部、電流を遮断する遮断部、過大電流に対して瞬時に反応する瞬時遮断部、電流を検出する電流検出部を備えたことを特徴とする。 Further, the branch output means according to the present invention detects a constant current part that suppresses inrush current and short-circuit current with a constant current, a cutoff part that cuts off the current, an instantaneous cutoff part that reacts instantaneously to an excessive current, and a current. A current detection unit is provided.
この発明に係る分岐出力手段は、突入電流や短絡電流を定電流で抑制する定電流部、電流を遮断する遮断部、過大電流に対して瞬時に反応する瞬時遮断部、電流を検出する電流検出部を備えたので、負荷に流れる電流を検出し、検出した電流値に基づいて突入電流や短絡電流に対応して定電流を流し、または定常電流を流すとともに、定電流が所定時間を経過すると、状態情報（遮断要求）を分岐／制御手段に送信し、分岐／制御手段からの遮断指令に基づいて定電流を遮断することができる。 The branch output means according to the present invention includes a constant current part that suppresses inrush current and short-circuit current with a constant current, a cutoff part that cuts off the current, an instantaneous cutoff part that reacts instantaneously to an excessive current, and a current detection that detects current Since the current flowing through the load is detected, a constant current is passed in response to an inrush current or a short-circuit current based on the detected current value, or a steady current is passed. The state information (shutoff request) can be transmitted to the branch / control unit, and the constant current can be shut off based on the shut-off command from the branch / control unit.
さらに、この発明に係る瞬時遮断部は、過大電流を瞬時に検出し、遮断部を瞬時に遮断することを特徴とする。 Furthermore, the instantaneous interruption part according to the present invention is characterized in that an excessive current is detected instantaneously and the interruption part is instantaneously interrupted.
この発明に係る瞬時遮断部は、過大電流を瞬時に検出し、遮断部を瞬時に遮断するので、遮断部の一時遮断動作を迅速に実行して、定電流動作に移行することができる。 Since the instantaneous interruption unit according to the present invention detects an excessive current instantaneously and interrupts the interruption unit instantly, the temporary interruption operation of the interruption unit can be quickly performed to shift to a constant current operation.
また、この発明に係る電流検出部は、過大電流を検出した場合、遮断部に遮断信号を供給して遮断部を遮断することを特徴とする。 Moreover, the current detection part which concerns on this invention supplies an interruption | blocking signal to an interruption | blocking part, when an overcurrent is detected, It is characterized by interrupting | blocking an interruption | blocking part.
この発明に係る電流検出部は、過大電流を検出した場合、遮断部に遮断信号を供給して遮断部を遮断するので、定電流部を起動して定電流を流すことができる。 When detecting an excessive current, the current detection unit according to the present invention supplies a cut-off signal to the cut-off unit to cut off the cut-off unit, so that the constant current unit can be activated to flow a constant current.
さらに、この発明に係る電流検出部は、電流値を検知する電流値検知部と、定電流の継続時間を計時するタイマと、電流値検知部が検知した電流値に基づき、またはタイマが所定時間越えて定電流を計時した場合に、状態情報を分岐／制御手段に送信する送信部とを備えたことを特徴とする。 Furthermore, the current detection unit according to the present invention includes a current value detection unit that detects a current value, a timer that measures the duration of the constant current, and a current value detected by the current value detection unit, or the timer is set for a predetermined time. And a transmitter for transmitting the state information to the branching / control means when the constant current is exceeded.
この発明に係る電流検出部は、電流値を検知する電流値検知部と、定電流の継続時間を計時するタイマと、電流値検知部が検知した電流値に基づき、またはタイマが所定時間越えて定電流を計時した場合に、状態情報を分岐／制御手段に送信する送信部とを備えたので、分岐出力手段の状態を分岐／制御手段に通知することができる。 The current detection unit according to the present invention includes a current value detection unit that detects a current value, a timer that counts a constant current duration, and a current value detected by the current value detection unit, or the timer exceeds a predetermined time. When the constant current is measured, the transmitter / receiver transmits the state information to the branch / control unit, so that the state of the branch output unit can be notified to the branch / control unit.
また、この発明に係るタイマは、所定時間を変更可能なことを特徴とする。 The timer according to the present invention is characterized in that the predetermined time can be changed.
この発明に係るタイマは、所定時間を変更可能なので、突入電流や短絡電流を抑制する定電流を不必要に長い時間流さないようにすることができる。 Since the timer according to the present invention can change the predetermined time, the constant current for suppressing the inrush current and the short-circuit current can be prevented from flowing for an unnecessarily long time.
さらに、この発明に係る定電流部は、定電流を変更可能なことを特徴とする。 Furthermore, the constant current unit according to the present invention is characterized in that the constant current can be changed.
この発明に係る定電流部は、定電流を変更可能なので、直流電源の電流容量や分岐出力手段の遮断要求に応じて定電流を任意に変更することができる。 Since the constant current unit according to the present invention can change the constant current, the constant current can be arbitrarily changed according to the current capacity of the DC power supply or the cutoff request of the branch output means.
また、この発明に係る分岐出力手段は、分岐／制御手段から提供される指令に基づいて定電流部および遮断部の動作／遮断を駆動する動作／遮断駆動部を備えたことを特徴とする。 Further, the branch output means according to the present invention is characterized by comprising an operation / cutoff drive section for driving the operation / cutoff of the constant current section and the cutoff section based on a command provided from the branch / control means.
この発明に係る分岐出力手段は、分岐／制御手段から提供される指令に基づいて定電流部および遮断部の動作／遮断を駆動する動作／遮断駆動部を備えたので、分岐／制御手段から動作指令や遮断指令を提供するだけで、分岐出力手段の動作や遮断を容易に実行することができる。 Since the branch output means according to the present invention includes the operation / shut-off drive unit for driving the operation / shut-off of the constant current unit and the shut-off unit based on a command provided from the branch / control unit, the branch output control unit operates from the branch / control unit. The branch output means can be easily operated or shut off simply by providing a command or shut-off command.
さらに、この発明に係る分岐／制御手段は、装置全体の動作を制御する制御部と、状態情報に基づいて各分岐出力手段の状態を記憶する記憶部、各分岐出力手段に指令を発生するリセット部と、各分岐出力手段を強制的に遮断する遮断トリガを入力する遮断トリガ入力部と、外部機器に各分岐出力手段の状態情報を送信する外部通信部、装置に必要とされる各種電源を供給する内部電源部、各分岐出力手段の遮断を通知するアラーム出力部、各分岐出力手段の動作または遮断を表示する表示部とを備えたことを特徴とする。 Further, the branch / control unit according to the present invention includes a control unit that controls the operation of the entire apparatus, a storage unit that stores the state of each branch output unit based on the state information, and a reset that generates a command for each branch output unit A block trigger input unit that inputs a block trigger for forcibly blocking each branch output unit, an external communication unit that transmits status information of each branch output unit to an external device, and various power sources required for the device An internal power supply unit to supply, an alarm output unit for notifying that each branch output unit is shut off, and a display unit for displaying the operation or cutoff of each branch output unit are provided.
この発明に係る分岐／制御手段は、装置全体の動作を制御する制御部と、状態情報に基づいて各分岐出力手段の状態を記憶する記憶部、各分岐出力手段に指令を発生するリセット部と、各分岐出力手段を強制的に遮断する遮断トリガを入力する遮断トリガ入力部と、外部機器に各分岐出力手段の状態情報を送信する外部通信部、装置に必要とされる各種電源を供給する内部電源部、各分岐出力手段の遮断を通知するアラーム出力部、各分岐出力手段の動作または遮断を表示する表示部とを備えたので、直流電源を分岐した複数の分岐出力手段の状態を監視するとともに、短絡負荷が発生した分岐出力手段を自動的または強制的に遮断することができる。 The branch / control unit according to the present invention includes a control unit that controls the operation of the entire apparatus, a storage unit that stores the state of each branch output unit based on the state information, and a reset unit that generates a command for each branch output unit, A cutoff trigger input unit for inputting a cutoff trigger for forcibly blocking each branch output unit, an external communication unit for transmitting status information of each branch output unit to an external device, and various power sources required for the apparatus Since it has an internal power supply unit, an alarm output unit for notifying that each branch output unit is shut off, and a display unit for displaying the operation or cutoff of each branch output unit, it monitors the status of multiple branch output units that branch off the DC power supply. In addition, the branch output means in which the short-circuit load has occurred can be automatically or forcibly interrupted.
また、この発明に係る制御部は、直流電源がオン状態からオフ状態になる直前の各分岐出力手段の状態（状態情報）を記憶部に保持し、直流電源がオフ状態からオン状態になった時、記憶部に保持された状態と同じ状態から動作の開始を制御する。 In addition, the control unit according to the present invention maintains the state (state information) of each branch output unit immediately before the DC power source is turned off from the on state in the storage unit, and the DC power source is switched from the off state to the on state. At this time, the start of the operation is controlled from the same state as the state held in the storage unit.
この発明に係る制御部は、直流電源がオン状態からオフ状態になる直前の各分岐出力手段の状態（状態情報）を記憶部に保持し、直流電源がオフ状態からオン状態になった時、記憶部に保持された状態と同じ状態から動作の開始を制御するので、各分岐出力手段の動作を自動的に直流電源を切る前の状態から開始することができる。 The control unit according to the present invention holds the state (state information) of each branch output unit immediately before the DC power source is turned off from the on state, and when the DC power source is turned on from the off state, Since the start of the operation is controlled from the same state as that held in the storage unit, the operation of each branch output unit can be automatically started from the state before the DC power supply is turned off.
さらに、この発明に係る回路保護装置の短絡電流遮断方法は、電源装置を接続し、電源装置の直流電源出力を複数の負荷に分岐して供給する回路保護装置の短絡電流遮断方法であって、短絡時の過大電流を検出するステップＳ１と、瞬時遮断を動作させ、遮断部を一時遮断するステップＳ２と、定電流を流すステップＳ３と、定電流を検出するステップＳ４と、定電流が所定時間を超えたか否かを判定するステップＳ５と、所定時間を超えた場合には、状態情報を送信するステップＳ６と、遮断指令を受けて定電流部および遮断部を完全に遮断するステップＳ７とを備えたことを特徴とする。 Furthermore, the short circuit current interruption method of the circuit protection device according to the present invention is a short circuit current interruption method of the circuit protection device that connects the power supply device and branches and supplies the DC power supply output of the power supply device to a plurality of loads. Step S1 for detecting an excessive current at the time of a short circuit, Step S2 for operating an instantaneous interruption and temporarily interrupting the interruption part, Step S3 for supplying a constant current, Step S4 for detecting a constant current, and a constant current for a predetermined time Step S5 for determining whether or not the predetermined time has been exceeded, Step S6 for transmitting the state information when the predetermined time is exceeded, and Step S7 for completely shutting off the constant current portion and the cutoff portion in response to the cutoff command. It is characterized by having.
この発明に係る回路保護装置の短絡電流遮断方法は、電源装置を接続し、電源装置の直流電源出力を複数の負荷に分岐して供給する回路保護装置の短絡電流遮断方法であって、短絡時の過大電流を検出するステップＳ１と、瞬時遮断を動作させ、遮断部を一時遮断するステップＳ２と、定電流を流すステップＳ３と、定電流を検出するステップＳ４と、定電流が所定時間を超えたか否かを判定するステップＳ５と、所定時間を超えた場合には、状態情報を送信するステップＳ６と、遮断指令を受けて定電流部および遮断部を完全に遮断するステップＳ７とを備えたので、負荷短絡が発生しても、過大な短絡電流を流さずに、定電流で抑制して、所定時間経過後に定電流を遮断することができる。 A short-circuit current interruption method for a circuit protection device according to the present invention is a short-circuit current interruption method for a circuit protection device to which a power supply device is connected and a DC power supply output of the power supply device is branched and supplied to a plurality of loads. Step S1 for detecting excessive current, step S2 for operating instantaneous interruption and temporarily interrupting the interruption part, step S3 for supplying constant current, step S4 for detecting constant current, and constant current exceeding a predetermined time Step S5 for determining whether or not, a step S6 for transmitting state information when a predetermined time is exceeded, and a step S7 for completely shutting off the constant current portion and the shut-off portion in response to the shut-off command Therefore, even if a load short-circuit occurs, it is possible to suppress the constant current after a predetermined time has elapsed by suppressing it with a constant current without passing an excessive short-circuit current.
この発明に係る回路保護装置は、負荷に流れる突入電流や短絡電流を定電流で抑制し、定電流による抑制時間が所定時間を超える場合には状態情報を出力し、遮断指令によって負荷への定電流を遮断する負荷対応の分岐出力手段と、直流電源出力を分岐出力手段に分岐して供給するとともに、それぞれの分岐出力手段の状況を監視し、状況に応じた制御を実行する分岐／制御手段とを備えたで、分岐出力手段は、容量性負荷の突入電流に対して定電流で抑制し、容量性負荷の充電とともに、容量性負荷に継続して定常電流を流すとともに、短絡負荷の短絡電流に対して定電流で抑制し、定電流が所定時間経過すると、状態情報（遮断要求）を分岐／制御手段に送信し、分岐／制御手段から提供される遮断指令を受けて短絡負荷に流す電流を遮断することができ、容量性負荷や抵抗負荷の変更に対応し、他の負荷の駆動に影響を及ぼすこともなく、利便性の向上をアピールすることができる。 The circuit protection device according to the present invention suppresses an inrush current and a short-circuit current flowing through a load with a constant current, outputs state information when a suppression time due to the constant current exceeds a predetermined time, and sets a constant current to the load with a cutoff command. Branch output means corresponding to a load for interrupting current, and branch / control means for branching and supplying a DC power supply output to the branch output means, monitoring the status of each branch output means, and executing control according to the situation The branch output means suppresses the inrush current of the capacitive load with a constant current, and while charging the capacitive load, the steady current continuously flows to the capacitive load, and the short-circuit load is short-circuited. When the constant current is suppressed with respect to the current and the constant current elapses for a predetermined time, the status information (shutoff request) is transmitted to the branch / control unit, and the cutoff command provided from the branch / control unit is received to flow to the short-circuit load. Shield current It is possible to correspond to changes in the capacitive load and a resistive load, it no influence on the driving of the other load, it is possible to appeal to improve convenience.
また、この発明に係る分岐出力手段は、突入電流や短絡電流を定電流で抑制する定電流部、電流を遮断する遮断部、過大電流に対して瞬時に反応する瞬時遮断部、電流を検出する電流検出部を備えたので、負荷に流れる電流を検出し、検出した電流値に基づいて突入電流や短絡電流に対応して定電流を流し、または定常電流を流すとともに、定電流が所定時間を経過すると、状態情報（遮断要求）を分岐／制御手段に送信し、分岐／制御手段からの遮断指令に基づいて定電流を遮断することができ、定電流を流すことと、定電流を所定時間監視するという単純な構成で、短絡負荷を遮断することができる。 Further, the branch output means according to the present invention detects a constant current part that suppresses inrush current and short-circuit current with a constant current, a cutoff part that cuts off the current, an instantaneous cutoff part that reacts instantaneously to an excessive current, and a current. Since it has a current detection unit, it detects the current flowing through the load, flows a constant current corresponding to an inrush current or a short-circuit current based on the detected current value, or a steady current, and the constant current takes a predetermined time. When the time elapses, status information (shutoff request) is transmitted to the branch / control unit, and the constant current can be shut off based on the shut-off command from the branch / control unit. With a simple configuration of monitoring, a short-circuit load can be cut off.
さらに、この発明に係る瞬時遮断部は、過大電流を瞬時に検出し、遮断部を瞬時に遮断するので、遮断部の一時遮断動作を迅速に実行して、定電流動作に移行することができ、不必要な過大電流から分岐出力手段を保護することができる。 Furthermore, since the instantaneous interruption unit according to the present invention instantly detects an excessive current and instantaneously interrupts the interruption unit, it is possible to quickly execute the temporary interruption operation of the interruption unit and shift to the constant current operation. The branch output means can be protected from unnecessary excessive current.
また、この発明に係る電流検出部は、過大電流を検出した場合、遮断部に遮断信号を供給して遮断部を遮断するので、定電流部を起動して定電流を流すことができ、突入電流や短絡電流を定電流に抑制し、分岐出力手段ならびに分岐／制御手段を保護することができる。 In addition, when detecting an excessive current, the current detection unit according to the present invention supplies a blocking signal to the blocking unit to block the blocking unit, so that the constant current unit can be activated and a constant current can flow. Current and short-circuit current can be suppressed to constant current, and branch output means and branch / control means can be protected.
さらに、この発明に係る電流検出部は、電流値を検知する電流値検知部と、定電流の継続時間を計時するタイマと、電流値検知部が検知した電流値に基づき、またはタイマが所定時間越えて定電流を計時した場合に、状態情報を分岐／制御手段に送信する送信部とを備えたので、分岐出力手段の状態を分岐／制御手段に通知することができ、分岐／制御手段に分岐出力手段の状態を表示し、分岐出力手段の電流（定電流）を遮断することができる。 Furthermore, the current detection unit according to the present invention includes a current value detection unit that detects a current value, a timer that measures the duration of the constant current, and a current value detected by the current value detection unit, or the timer is set for a predetermined time. A transmitter that transmits state information to the branch / control unit when the constant current is exceeded, the branch / control unit can be notified of the state of the branch output unit. The status of the branch output means can be displayed, and the current (constant current) of the branch output means can be cut off.
また、この発明に係るタイマは、所定時間を変更可能なので、突入電流や短絡電流を抑制する定電流を不必要に長い時間流さないようにすることができ、分岐出力手段の遮断を最適に設定することができる。 In addition, since the timer according to the present invention can change the predetermined time, the constant current for suppressing the inrush current and the short-circuit current can be prevented from flowing for an unnecessarily long time, and the branch output means is optimally set to shut off. can do.
さらに、この発明に係る定電流部は、定電流を変更可能なので、直流電源の電流容量や分岐出力手段の遮断要求に応じて定電流を任意に変更することができ、フレキシビリティ性を実現することができる。 Furthermore, since the constant current unit according to the present invention can change the constant current, the constant current can be arbitrarily changed according to the current capacity of the DC power supply or the cutoff request of the branch output means, thereby realizing flexibility. be able to.
また、この発明に係る分岐出力手段は、分岐／制御手段から提供される指令に基づいて定電流部および遮断部の動作／遮断を駆動する動作／遮断駆動部を備えたので、分岐／制御手段から動作指令や遮断指令を提供するだけで、分岐出力手段の動作や遮断を容易に実行することができ、使い勝手の良さをアピールすることができる。 Further, since the branch output means according to the present invention includes the operation / shut-off drive unit for driving the operation / shut-off of the constant current unit and the shut-off unit based on a command provided from the branch / control unit, the branch / control unit. Therefore, it is possible to easily execute the operation and shut-off of the branch output means simply by providing the operation command and the shut-off command, and it is possible to appeal the ease of use.
さらに、この発明に係る分岐／制御手段は、装置全体の動作を制御する制御部と、状態情報に基づいて各分岐出力手段の状態を記憶する記憶部、各分岐出力手段に指令を発生するリセット部と、各分岐出力手段を強制的に遮断する遮断トリガを入力する遮断トリガ入力部と、外部機器に各分岐出力手段の状態情報を送信する外部通信部、装置に必要とされる各種電源を供給する内部電源部、各分岐出力手段の遮断を通知するアラーム出力部、各分岐出力手段の動作または遮断を表示する表示部とを備えたので、直流電源を分岐した複数の分岐出力手段の状態を監視するとともに、短絡負荷が発生した分岐出力手段を自動的または強制的に遮断することができ、利便性の向上を図ることができる。 Further, the branch / control unit according to the present invention includes a control unit that controls the operation of the entire apparatus, a storage unit that stores the state of each branch output unit based on the state information, and a reset that generates a command for each branch output unit A block trigger input unit that inputs a block trigger for forcibly blocking each branch output unit, an external communication unit that transmits status information of each branch output unit to an external device, and various power sources required for the device Since it has an internal power supply section to supply, an alarm output section for notifying the interruption of each branch output means, and a display section for displaying the operation or shutoff of each branch output means, the state of a plurality of branch output means branched from the DC power supply In addition, the branch output means in which the short-circuit load has occurred can be automatically or forcibly cut off, and convenience can be improved.
また、この発明に係る制御部は、直流電源がオン状態からオフ状態になる直前の各分岐出力手段の状態（状態情報）を記憶部に保持し、直流電源がオフ状態からオン状態になった時、記憶部に保持された状態と同じ状態から動作の開始を制御するので、各分岐出力手段の動作を自動的に直流電源を切る前の状態から開始することができ、各分岐出力手段の設定を省き、効率化を図ることができる。 In addition, the control unit according to the present invention maintains the state (state information) of each branch output unit immediately before the DC power source is turned off from the on state in the storage unit, and the DC power source is switched from the off state to the on state. Since the start of operation is controlled from the same state as that held in the storage unit, the operation of each branch output means can be automatically started from the state before the DC power is turned off. The setting can be omitted and efficiency can be improved.
さらに、この発明に係る回路保護装置の短絡電流遮断方法は、電源装置を接続し、電源装置の直流電源出力を複数の負荷に分岐して供給する回路保護装置の短絡電流遮断方法であって、短絡時の過大電流を検出するステップＳ１と、瞬時遮断を動作させ、遮断部を一時遮断するステップＳ２と、定電流を流すステップＳ３と、定電流を検出するステップＳ４と、定電流が所定時間を超えたか否かを判定するステップＳ５と、所定時間を超えた場合には、状態情報を送信するステップＳ６と、遮断指令を受けて定電流部および遮断部を完全に遮断するステップＳ７とを備えたので、負荷短絡が発生しても、過大な短絡電流を流さずに、定電流で抑制して、所定時間経過後に定電流を遮断することができ、装置を過電流から保護するとともに、他の負荷動作に及ぼす影響を無くすることができる。 Furthermore, the short circuit current interruption method of the circuit protection device according to the present invention is a short circuit current interruption method of the circuit protection device that connects the power supply device and branches and supplies the DC power supply output of the power supply device to a plurality of loads. Step S1 for detecting an excessive current at the time of a short circuit, Step S2 for operating an instantaneous interruption and temporarily interrupting the interruption part, Step S3 for supplying a constant current, Step S4 for detecting a constant current, and a constant current for a predetermined time Step S5 for determining whether or not the predetermined time has been exceeded, Step S6 for transmitting the state information when the predetermined time is exceeded, and Step S7 for completely shutting off the constant current portion and the cutoff portion in response to the cutoff command. Because it is equipped, even if a load short circuit occurs, it can be suppressed with a constant current without flowing an excessive short circuit current, and the constant current can be cut off after a predetermined time, protecting the device from overcurrent, other It is possible to eliminate the influence on the load behavior.
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、本実施の形態では、４個の負荷に分岐された直流電源ＶDCを供給する場合について説明する、図１はこの発明に係る回路保護装置の実施の形態全体構成図である。図１において、回路保護装置１は、分岐／制御手段２と、直流電源２０の直流電源ＶDCが接続される入力端子Ｉ１，Ｉ２と、直流電源２０から供給される直流電源ＶDCを４分岐して、出力端子Ａ１，Ｂ１〜Ａ４，Ｂ４から負荷Ｌ１〜Ｌ４に供給する分岐出力手段３から構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, a case where a DC power supply VDC branched to four loads is supplied will be described. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment of a circuit protection device according to the present invention. In FIG. 1, the
分岐出力手段３は、複数の分岐出力手段３ａ、分岐出力手段３ｂ、分岐出力手段３ｃおよび分岐出力手段３ｄから構成され、それぞれ各種内部電源ライン、各種データラインを内蔵する接続ラインｌ１〜ｌ４を介して分岐／制御手段２と接続されている。
The branch output means 3 is composed of a plurality of branch output means 3a, branch output means 3b, branch output means 3c and branch output means 3d, via
分岐出力手段３ａ〜３ｄは、それぞれ出力端子Ａ１，Ｂ１〜Ａ４，Ｂ４を介して負荷Ｌ１〜Ｌ４に分岐された直流電源ＶDCおよび定常負荷電流ＩL1〜ＩL4を供給する。なお、定常負荷電流ＩL1〜ＩL4は、負荷Ｌ１〜Ｌ４が抵抗負荷で、短絡していない場合を示すが、負荷Ｌ１〜Ｌ４は、容量性負荷で突入電流が流れるケースおよび負荷短絡で短絡電流が流れるケースを想定する。 Branch output means 3a-3d supply DC power supply VDC and steady load currents IL1-IL4 branched to loads L1-L4 via output terminals A1, B1-A4, B4, respectively. The steady load currents IL1 to IL4 indicate cases where the loads L1 to L4 are resistive loads and are not short-circuited. However, the loads L1 to L4 have a short-circuit current due to a case where an inrush current flows in a capacitive load and a load short-circuit. Assume a flowing case.
分岐／制御手段２は、直流電源出力ＶDCを負荷対応（負荷Ｌ１〜Ｌ４）の分岐出力手段３（分岐出力手段３ａ〜３ｄ）に分岐して供給するとともに、各分岐出力手段（分岐出力手段３ａ〜３ｄ）の状況を監視し、状況に応じた制御を実行する。
The branch / control unit 2 supplies the DC power supply output VDC to the branch output unit 3 (
分岐出力手段３（分岐出力手段３ａ〜３ｄ）は、突入電流や短絡電流を定電流で抑制し、定電流が所定時間を超える場合には、状態情報を分岐／制御手段２に提供し、分岐／制御手段２から提供される遮断指令によって負荷Ｌ１〜Ｌ４への電流を遮断する。 The branch output means 3 (branch output means 3a to 3d) suppresses the inrush current and the short-circuit current with a constant current, and provides the state information to the branch / control means 2 when the constant current exceeds a predetermined time. / The current to the loads L1 to L4 is interrupted by the interruption command provided from the control means 2.
図２はこの発明に係る分岐／制御手段の一実施の形態要部ブロック構成図である。図２において、分岐／制御手段２は、制御部４、記憶部５、リセット部６，遮断トリガ入力部７、外部通信部８、内部電源部９、アラーム出力部１０および表示部１１を備える。
FIG. 2 is a block diagram showing the principal part of one embodiment of the branch / control means according to the present invention. In FIG. 2, the branch / control means 2 includes a
制御部４は、マイクロプロセッサやＤＳＰ（Digital Signal Processor）などを基本に構成し、アクセス機能、比較機能、判定機能、表示駆動機能、キーインタフェース機能等を備える。
The
制御部４は、装置全体の動作を制御し、起動すると、駆動指令ＤONを分岐出力手段３ａ〜３ｄに提供し、分岐出力手段３ａ〜３ｄを起動する制御を実行する。
When the
また、制御部４は、分岐出力手段３ａ〜３ｄからデータラインを介して提供される状態情報ＪSを監視し、状態情報ＪSを記憶部５に記憶するとともに、状態情報ＪSに対応した表示データＤGを表示部１１に提供し、分岐出力手段３ａ〜３ｄの状態表示させる制御を実行する。
The
さらに、制御部４は、状態情報ＪSが遮断要求の場合には、データラインを介して遮断指令ＤOFFを分岐出力手段３ａ〜３ｄに提供し、分岐出力手段３ａ〜３ｄを遮断する制御を実行する。
Further, when the status information JS is a cutoff request, the
また、制御部４は、直流電源２０のスイッチＳＷがＯＦＦされた場合、その時点の分岐出力手段３ａ〜３ｄの状態（状態情報ＪS）を記憶部５に保持させ、直流電源２０のスイッチＳＷがＯＮされた場合には、記憶部５に記憶させてある状態に基づいて駆動指令ＤONならびに遮断指令ＤOFFを分岐出力手段３ａ〜３ｄに供給し、分岐出力手段３ａ〜３ｄを直流電源２０のスイッチＳＷがＯＦＦ前と同じ状態から動作を開始させる制御を実行する。
Further, when the switch SW of the DC power supply 20 is turned OFF, the
さらに、制御部４は、遮断指令ＤOFFを出力するタイミングでアラーム情報ＪAをアラーム出力部１０に供給し、分岐出力手段３ａ〜３ｄの遮断をアラーム音などで通知する制御を実行する。
Further, the
また、制御部４は、リセット部６からリセット情報ＪTが提供されると、該当する分岐出力手段３（分岐出力手段３ａ〜分岐出力手段３ｄのいずれか）に駆動指令ＤONを提供し、該当する分岐出力手段３（例えば、分岐出力手段３ａ）を起動させる制御を実行する。
Further, when the reset information JT is provided from the
さらに、制御部４は、遮断トリガ入力部７から遮断トリガ情報ＪGが提供されると、遮断指令ＤOFFを分岐出力手段３（分岐出力手段３ａ〜３ｄ）に提供し、分岐出力手段３を強制的に遮断する制御を実行する。
Further, when the cutoff trigger information JG is provided from the cutoff
また、制御部４は、一定時間間隔で記憶部５に記憶されている分岐出力手段３（分岐出力手段３ａ〜３ｄ）の状態を外部通信部８から外部機器（例えば、パーソナルコンピュータ）に送信させる制御を実行する。
In addition, the
記憶部５は、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリなどの書換え可能なメモリで構成し、分岐出力手段３（分岐出力手段３ａ〜３ｄ）に対応した記憶領域を備え、制御部４から提供される分岐出力手段３ａ〜３ｄ毎の状態情報ＪSを記憶し、記憶した状態情報ＪSを制御部４に提供する。
The
また、記憶部５は、直流電源２０のスイッチＳＷがＯＮ状態からＯＦＦ状態になる直前の各分岐出力手段３ａ〜３ｄの状態情報ＪSを保持し、直流電源２０のスイッチＳＷがＯＮされた場合、保持してある状態情報ＪSを制御部４に提供して、各分岐出力手段３ａ〜３ｄの動作を同じ状態から開始させる。
Further, the
内部電源部９は、直流電源ＶDCから分岐／制御手段２または分岐出力手段３ａ〜３ｄで使用する内部電源を発生し、発生した内部電源を分岐／制御手段２内の各部または内部電源ラインを介して分岐出力手段３ａ〜３ｄに供給する。
The internal
このように、この発明に係る分岐／制御手段２は、装置全体の動作を制御する制御部４と、状態情報ＪSに基づいて各分岐出力手段（３ａ〜３ｄ）の状態を記憶する記憶部５、各分岐出力手段（３ａ〜３ｄ）に指令を発生するリセット部６と、各分岐出力手段（３ａ〜３ｄ）を強制的に遮断する遮断トリガを入力する遮断トリガ入力部７と、外部機器に各分岐出力手段（３ａ〜３ｄ）の状態情報ＪSを送信する外部通信部８、装置に必要とされる各種電源を供給する内部電源部９、各分岐出力手段（３ａ〜３ｄ）の遮断を通知するアラーム出力部１０、各分岐出力手段（３ａ〜３ｄ）の動作または遮断を表示する表示部１１とを備えたので、直流電源ＶDCを分岐した複数の分岐出力手段（３ａ〜３ｄ）の状態を監視するとともに、短絡負荷が発生した分岐出力手段（３ａ〜３ｄ）を自動的または強制的に遮断することができ、利便性の向上を図ることができる。
As described above, the branch / control unit 2 according to the present invention includes the
また、この発明に係る制御部４は、直流電源ＶDCがオン状態からオフ状態になる直前の各分岐出力手段（３ａ〜３ｄ）の状態を記憶部５に保持し、直流電源ＶDCがオフ状態からオン状態になった時、記憶部５に保持された状態と同じ状態から動作の開始を制御するので、各分岐出力手段の動作を自動的に直流電源を切る前の状態から開始することができ、各分岐出力手段の設定を省き、効率化を図ることができる。
Further, the
図３はこの発明に係る分岐出力手段の一実施の要部形態ブロック構成図である。なお、分岐出力手段３ａ〜３ｄは、同一構成ならびに同一機能なので、分岐出力手段３ａについて説明する。 FIG. 3 is a block diagram of the main part of one embodiment of the branch output means according to the present invention. Since the branch output means 3a to 3d have the same configuration and the same function, the branch output means 3a will be described.
図３において、分岐出力手段３ａは、定電流部１２、遮断部１３、瞬時遮断部１４、電流検出部１５および動作／遮断駆動部１６を備える。
In FIG. 3, the branch output means 3 a includes a constant
定電流部１２は、容量性負荷の突入電流や短絡負荷の短絡電流を定電流ＩKで抑制し、定電流ＩKを電流検出部１５に供給する。
The constant
遮断部１３は、定常負荷電流ＩLを流し、定常負荷電流ＩLを電流検出部１５に供給する。また、遮断部１３は、電流検出部１５で過大電流を検出した場合、電流検出部１５から供給される遮断信号ＳDまたは瞬時遮断部１４から供給される信号に基づいて電流経路を一時遮断する。
The
瞬時遮断部１４は、過大電流に対して瞬時に反応し、電流検出部１５から供給される遮断信号ＳDに基づいて、信号を遮断部１３に供給し、遮断信号ＳDによる遮断部１３の遮断よりも早く遮断部１３を瞬時に遮断する。
The
電流検出部１５は、遮断部１３から供給される定常負荷電流ＩLや定電流部１２から供給される定電流ＩKを検出し、遮断信号ＳDを遮断部１３および瞬時遮断部１４に供給するとともに、検出した電流値に対応した状態情報ＪSを分岐／制御手段２に送信する。
The
動作／遮断駆動部１６は、分岐／制御手段２から提供される駆動指令ＤONまたは遮断指令ＤOFFに基づいて定電流部１２および遮断部１３を起動したり、遮断したりする。
The operation / cut-
分岐出力手段３ａを起動する場合、駆動指令ＤONに対応した信号を定電流部１２および遮断部１３に提供することにより実行される。
When the branch output means 3a is started, it is executed by providing a signal corresponding to the drive command DON to the constant
一方、分岐出力手段３ａを遮断する場合には、遮断指令ＤOFFに対応した信号を定電流部１２および遮断部１３に提供することにより実行される。
On the other hand, when the branch output means 3a is shut off, it is executed by providing a signal corresponding to the shutoff command DOFF to the constant
図４はこの発明に係る電流検出部の一実施の形態要部ブロック構成図である。図４において、電流検出部１５は、電流を電圧で検出する電流検出用抵抗器ＲD、電流検出用抵抗器ＲDが検出した電流値を検知する電流値検知部１７、電流値検知部１７で検知した電流が定電流ＩKの場合、定電流ＩKの継続時間をカウントするタイマ１９、検知した電流値を状態情報ＪSとして分岐／制御手段２に送信する送信部１８を備える。
FIG. 4 is a block diagram of a main part of an embodiment of the current detection unit according to the present invention. In FIG. 4, the
なお、電流値検知部１７は、電流検出用抵抗器ＲDで過大電流を検出すると、遮断信号ＳDを遮断部１３および瞬時遮断部１４に供給する。
The current value detection unit 17 supplies a cutoff signal SD to the
また、電流値検知部１７は、電流検出用抵抗器ＲDで検出した電流が０値の場合、負荷が接続されていないと判断し、０値の電流信号Ｉ0を送信部１８を介して状態情報ＪSとして分岐／制御手段２に送信する。
Further, when the current detected by the current detection resistor RD is 0 value, the current value detection unit 17 determines that the load is not connected, and transmits the 0 value current signal I0 via the
さらに、電流値検知部１７は、電流検出用抵抗器ＲDで定常負荷電流ＩLを検出した場合、負荷が正常に動作していると判断し、定常負荷電流ＩLを送信部１８を介して状態情報ＪSとして分岐／制御手段２に送信する。
Further, when the current value detection unit 17 detects the steady load current IL with the current detection resistor RD, the current value detection unit 17 determines that the load is operating normally, and sends the steady load current IL to the state information via the
また、電流値検知部１７は、電流検出用抵抗器ＲDで定電流ＩKを検出した場合、負荷が容量性負荷または短絡していると判断し、定電流ＩKの継続時間をタイマ１９で計時し、継続時間が所定時間ＴKを超える場合には、負荷短絡として定電流ＩKを送信部１８を介して状態情報ＪSとして分岐／制御手段２に送信する。
Further, when the current value detection unit 17 detects the constant current IK with the current detection resistor RD, the current value detection unit 17 determines that the load is a capacitive load or a short circuit, and measures the duration of the constant current IK with the
一方、定電流ＩKの継続時間が所定時間ＴK未満の場合には、容量性負荷として電流値情報を分岐／制御手段２に送信しない。 On the other hand, when the duration of the constant current IK is less than the predetermined time TK, current value information is not transmitted to the branch / control unit 2 as a capacitive load.
なお、タイマ１９の所定時間ＴKを変更することにより、負荷短絡時の定電流ＩKの継続時間を自由に設定することができる。
In addition, by changing the predetermined time TK of the
このように、この発明に係る電流検出部１５は、電流値を検知する電流値検知部１７と、定電流ＩKの所定時間ＴKを計時するタイマ１９と、電流値検知部１７が検知した電流値に基づき、またはタイマ１９が所定時間ＴKを越えて定電流ＩKを計時した場合に、状態情報ＪSを分岐／制御手段２に送信する送信部１８とを備えたので、分岐出力手段３ａの状態を分岐／制御手段２に通知することができ、分岐／制御手段２に分岐出力手段３ａの状態を表示し、分岐出力手段３ａの電流（定電流ＩK）を遮断することができる。
Thus, the
また、この発明に係るタイマ１９は、所定時間ＴKを変更可能なので、突入電流や短絡電流を抑制する定電流ＩKを不必要に長い時間流さないようにすることができ、分岐出力手段３ａの遮断を最適に設定することができる。
Further, since the
図５はこの発明に係る分岐出力手段の一実施の形態要部回路構成図である。図５において、分岐出力手段３ａは、定電流部１２を構成する定電流回路１２ａ、遮断部１３を構成する遮断回路１３ａ、瞬時遮断部１４を構成する瞬時遮断回路１４ａ、動作／遮断駆動部１６を構成する動作／遮断用トランジスタＴＲａおよび動作／遮断用トランジスタＴＲｂを備える。
FIG. 5 is a circuit diagram showing the principal part of one embodiment of the branch output means according to the present invention. In FIG. 5, the branch output means 3 a includes a constant current circuit 12 a that constitutes the constant
動作／遮断用トランジスタＴＲａおよび動作／遮断用トランジスタＴＲｂは、分岐／制御手段２から提供される駆動指令ＤONに基づいて定電流回路１２ａおよび瞬時遮断回路１４ａをオン駆動する。
The operation / cutoff transistor TRa and the operation / cutoff transistor TRb drive the constant current circuit 12a and the instantaneous cut-
また、動作／遮断用トランジスタＴＲａおよび動作／遮断用トランジスタＴＲｂは、分岐／制御手段２から提供される遮断指令ＤOFFに基づいて定電流回路１２ａおよび瞬時遮断回路１４ａをオフ駆動し、分岐出力手段３ａを遮断する。
Further, the operation / cutoff transistor TRa and the operation / cutoff transistor TRb drive off the constant current circuit 12a and the instantaneous cut-
このように、この発明に係る分岐出力手段３ａは、分岐／制御手段２から提供される指令に基づいて定電流部１２および遮断部１３の動作／遮断を駆動する動作／遮断駆動部１６（動作／遮断用トランジスタＴＲａ、ＴＲｂ）を備えたので、分岐／制御手段２から動作指令（駆動指令ＤON）や遮断指令（遮断指令ＤOFF）を提供するだけで、分岐出力手段３ａの動作や遮断を容易に実行することができ、使い勝手の良さをアピールすることができる。
As described above, the
定電流回路１２ａは、ＭＯＳＦＥＴ−Ｑ１、ツェナーダイオードＺＤ、定電流用抵抗器ＲXを備え、ツェナーダイオードＺＤのツェナー電圧および定電流用抵抗器ＲXで決定される定電流ＩKを流す。 The constant current circuit 12a includes a MOSFET-Q1, a Zener diode ZD, and a constant current resistor RX, and allows a constant current IK determined by the Zener voltage of the Zener diode ZD and the constant current resistor RX to flow.
定電流回路１２ａ（定電流部１２）は、定電流用抵抗器ＲXまたはツェナーダイオードＺＤを調節することにより、定電流ＩKを自由に設定することができる。 The constant current circuit 12a (constant current unit 12) can freely set the constant current IK by adjusting the constant current resistor RX or the Zener diode ZD.
このように、この発明に係る定電流部１２（定電流回路１２ａ）は、定電流ＩKを変更可能なので、直流電源２０の電流容量や分岐出力手段３ａの遮断要求に応じて定電流ＩKを任意に変更することができ、フレキシビリティ性を実現することができる。 Thus, since the constant current unit 12 (constant current circuit 12a) according to the present invention can change the constant current IK, the constant current IK can be arbitrarily set according to the current capacity of the DC power supply 20 and the cutoff request of the branch output means 3a. The flexibility can be realized.
遮断回路１３ａは、ＭＯＳＦＥＴ−Ｑ２、差動増幅器ＯＰ１、コンパレータＯＰ２、トランジスタＴＲ１、フィルタなどで構成し、動作／遮断用トランジスタＴＲａと動作／遮断用トランジスタＴＲｂが同時にオン駆動されても、フィルタによってＭＯＳＦＥＴ−Ｑ２のオンが定電流回路１２ａのオンよりも遅れるため、容量性負荷の立ち上りや短絡負荷の立ち上りには、定電流回路１２ａが先に動作して定電流ＩKを流す。 The cutoff circuit 13a is composed of a MOSFET-Q2, a differential amplifier OP1, a comparator OP2, a transistor TR1, a filter and the like. Even if the operation / cutoff transistor TRa and the operation / cutoff transistor TRb are simultaneously turned on, the MOSFET is turned on by the filter. Since -Q2 is turned on later than the constant current circuit 12a is turned on, the constant current circuit 12a operates first to flow the constant current IK when the capacitive load rises or the short-circuit load rises.
また、遮断回路１３ａは、定電流ＩKが流れると、電流検出用抵抗器ＲDで検出され、差動増幅器ＯＰ１、コンパレータＯＰ２を介してトランジスタＴＲ１をオフ状態にするため、ＭＯＳＦＥＴ−Ｑ２はオフ状態を継続し、遮断状態を継続する。 Further, when a constant current IK flows, the cutoff circuit 13a is detected by a current detection resistor RD, and the transistor TR1 is turned off via the differential amplifier OP1 and the comparator OP2, so that the MOSFET-Q2 is turned off. Continue and continue shut off.
さらに、遮断回路１３ａは、容量性負荷が定電流ＩKで充電され、定電流ＩKが減少してくると、差動増幅器ＯＰ１、コンパレータＯＰ２を介してトランジスタＴＲ１をオン状態にするため、ＭＯＳＦＥＴ−Ｑ２がオン状態になり、容量性負荷に定常負荷電流ＩLを流す。なお、ＭＯＳＦＥＴ−Ｑ２がオン状態になると、定電流回路１２ａの動作が停止する。 Further, the cutoff circuit 13a turns on the transistor TR1 via the differential amplifier OP1 and the comparator OP2 when the capacitive load is charged with the constant current IK and the constant current IK decreases. Is turned on, and a steady load current IL flows through the capacitive load. When the MOSFET-Q2 is turned on, the operation of the constant current circuit 12a is stopped.
定常負荷電流ＩLが流れている状態から、負荷短絡の状態に移行すると、過大電流ＩPが遮断回路１３ａのＭＯＳＦＥＴ−Ｑ２を流れ、電流検出用抵抗器ＲDで過大電流が検出されると、差動増幅器ＯＰ１、コンパレータＯＰ２を介してトランジスタＴＲ１がオフ状態になるが、フィルタにより遅延が発生する。 When a transition is made from the state where the steady load current IL is flowing to the state where the load is short-circuited, the excessive current IP flows through the MOSFET-Q2 of the cutoff circuit 13a, and when the excessive current is detected by the current detection resistor RD, The transistor TR1 is turned off via the amplifier OP1 and the comparator OP2, but a delay is generated by the filter.
フィルタの遅延によるＭＯＳＦＥＴ−Ｑ２のオフの遅れをカバーするため、電流検出用抵抗器ＲDで過大電流が検出されると同時に、瞬時遮断回路１４ａのトランジスタＴＲ２がオン状態になり、ＭＯＳＦＥＴ−Ｑ２の動作を停止する。なお、過大電流の発生から瞬時遮断回路１４ａが動作するまでの時間は、数μｓにすることができる。
In order to cover the delay of turning off the MOSFET-Q2 due to the delay of the filter, the transistor TR2 of the
遮断回路１３ａのＭＯＳＦＥＴ−Ｑ２がオフ状態になると、定電流回路１２ａが動作を開始し、短絡電流ＩSを定電流ＩKに抑制して分岐出力手段３ａおよび分岐／制御手段２を短絡電流ＩSから保護することになる。 When the MOSFET Q2 of the cutoff circuit 13a is turned off, the constant current circuit 12a starts to operate, and the short circuit current IS is suppressed to the constant current IK to protect the branch output means 3a and the branch / control means 2 from the short circuit current IS. Will do.
このように、この発明に係る電流検出部１５は、過大電流を検出した場合、遮断部１３に遮断信号ＳDを供給して遮断部１３を遮断するので、定電流部１２を起動して定電流ＩKを流すことができ、突入電流や短絡電流を定電流に抑制し、分岐出力手段３ａならびに分岐／制御手段２を保護することができる。
As described above, when the
また、この発明に係る瞬時遮断部１４（瞬時遮断回路１４ａ）は、過大電流を瞬時に検出し、遮断部１３を瞬時に遮断するので、遮断部１３の一時遮断動作を迅速に実行して、定電流動作に移行することができ、不必要な過大電流から分岐出力手段３ａを保護することができる。
Moreover, since the instantaneous interruption part 14 (
次に、分岐出力手段３ａを流れる負荷電流Ｉについて説明する。なお、図５を参照にして説明する。また、定電流ＩKを太実線表示、定常負荷電流ＩLを細実線表示、定電流ＩKと定常負荷電流ＩLの和を破線表示、過大電流ＩPを一点鎖線表示で示す。図６はこの発明に係る抵抗負荷に流れる電流の一実施の形態動作シーケンス図である。図６において、分岐出力手段３ａが動作を開始すると、定電流回路１２ａが先に立ち上がるが、定常負荷電流ＩLが流れるため、遅れて立ち上がる遮断部１３のＭＯＳＦＥＴ−Ｑ２のオンによって、定電流ＩKがわずかの時間だけ小さい電流値で立ち上がり、直ぐに立ち下がる。遅れて立ち上がった遮断回路１３ａは、負荷に定常負荷電流ＩLを流す。
Next, the load current I flowing through the branch output means 3a will be described. This will be described with reference to FIG. Further, the constant current IK is indicated by a bold solid line, the steady load current IL is indicated by a thin solid line, the sum of the constant current IK and the steady load current IL is indicated by a broken line, and the excessive current IP is indicated by a one-dot chain line. FIG. 6 is an operation sequence diagram of an embodiment of a current flowing through a resistance load according to the present invention. In FIG. 6, when the branch output means 3a starts operating, the constant current circuit 12a rises first. However, since the steady load current IL flows, the constant current IK is reduced by turning on the MOSFET-Q2 of the interrupting
図７はこの発明に係る容量性負荷に流れる電流の一実施の形態動作シーケンス図である。図７において、分岐出力手段３ａが動作を開始すると、定電流回路１２ａが先に立ち上り、容量性負荷に流れる電流が多いため（定電流回路１２ａがないと、突入電流ＩRが流れる）、定電流ＩKに到達し、定電流ＩKが流れ続ける。 FIG. 7 is an operation sequence diagram of an embodiment of a current flowing through a capacitive load according to the present invention. In FIG. 7, when the branch output means 3a starts operation, the constant current circuit 12a rises first, and a large amount of current flows through the capacitive load (the inrush current IR flows without the constant current circuit 12a). IK is reached and constant current IK continues to flow.
容量性負荷に定電流ＩKで充電すると、時間経過に伴い容量性負荷端の電圧が上昇し、定電流ＩKが減少を始めると、遮断部１３が動作してＭＯＳＦＥＴ−Ｑ２に流れる電流（負荷電流ＩLの始め）が次第に増加し、定電流ＩKが０値になる時点で、容量性負荷の定常負荷電流ＩLとなる。従って、容量性負荷であっても、定電流ＩK→定常負荷電流ＩLと継続し、分岐出力手段３ａが遮断することがない。
When the capacitive load is charged with the constant current IK, the voltage at the capacitive load end increases with the passage of time, and when the constant current IK starts to decrease, the interrupting
図８はこの発明に係る定常負荷から短絡負荷になる場合に流れる電流の一実施の形態動作シーケンス図である。図８において、遮断回路１３ａのＭＯＳＦＥＴ−Ｑ２がオン状態にあり、定常負荷電流ＩLがＭＯＳＦＥＴ−Ｑ２を介して流れている状態から、負荷が短絡（途中短絡）すると、過大電流ＩPがＭＯＳＦＥＴ−Ｑ２を介して流れ、電流検出用抵抗器ＲDにより検出される。 FIG. 8 is an operation sequence diagram of an embodiment of a current that flows when a steady load is changed to a short-circuit load according to the present invention. In FIG. 8, when the load is short-circuited (short-circuited shortly) from the state in which the MOSFET-Q2 of the cutoff circuit 13a is in the on state and the steady load current IL flows through the MOSFET-Q2, the excessive current IP is increased to the MOSFET-Q2. And is detected by a current detection resistor RD.
過大電流ＩPの検出によって、瞬時遮断回路１４ａが瞬時にＭＯＳＦＥＴ−Ｑ２をオフ状態にすると、定電流回路１２ａが動作を開始し、過大電流ＩPを抑制して定電流ＩKを流す。定電流ＩKが所定時間ＴKを超えて継続すると、分岐／制御手段２から提供される遮断指令ＤOFFに基づいて動作／遮断用トランジスタＴＲａおよび動作／遮断用トランジスタＴＲｂがオフ動作をし、定電流回路１２ａおよび遮断回路１３ａを遮断することで、分岐出力手段３ａを遮断する。
When the instantaneous cut-
図９はこの発明に係る負荷の初期短絡に流れる電流の一実施の形態動作シーケンス図である。図９において、分岐出力手段３ａの動作開始時に負荷が短絡しているので、定電流回路１２ａが先に立ち上り、定電流ＩKを流す。定電流ＩKが所定時間ＴKを超えて継続すると、分岐／制御手段２から提供される遮断指令ＤOFFに基づいて動作／遮断用トランジスタＴＲａおよび動作／遮断用トランジスタＴＲｂがオフ動作をし、定電流回路１２ａおよび遮断回路１３ａを遮断することで、分岐出力手段３ａを遮断する。 FIG. 9 is an operation sequence diagram of an embodiment of a current flowing in an initial short circuit of a load according to the present invention. In FIG. 9, since the load is short-circuited at the start of the operation of the branch output means 3a, the constant current circuit 12a rises first and supplies a constant current IK. When the constant current IK continues beyond the predetermined time TK, the operation / cutoff transistor TRa and the operation / cutoff transistor TRb are turned off based on the cut-off command DOFF provided from the branch / control means 2, and the constant current circuit The branch output means 3a is shut off by shutting off 12a and the shutoff circuit 13a.
このように、この発明に係る分岐出力手段３ａは、突入電流や短絡電流を定電流ＩKで抑制する定電流部１２、電流を遮断する遮断部１３、過大電流ＩPに対して瞬時に反応する瞬時遮断部１４、電流を検出する電流検出部１５を備えたので、負荷に流れる電流を検出し、検出した電流値に基づいて突入電流や短絡電流に対応した定電流ＩKを流し、または定電流ＩKを流すとともに、定電流ＩKが所定時間ＴKを経過すると、状態情報ＪS（遮断要求）を分岐／制御手段２に送信し、分岐／制御手段２からの遮断指令（遮断指令ＤOFF）に基づいて定電流ＩKを遮断することができ、定電流ＩKを流すことと、定電流ＩKを所定時間ＴK監視するという単純な構成で、短絡負荷を遮断することができる。
As described above, the branch output means 3a according to the present invention includes the constant
図１０はこの発明に係る表示部の一実施の形態イメージ図である。図１０において、分岐／制御手段２の表示部１１は、分岐出力手段３（３ａ〜３ｄ）に対応した４ＣＨ（チャネル）のＬＣＤ、ＬＥＤ（赤）、ＬＥＤ（緑）、リセットキー、遮断キー、外部機器接続およびコネクタＣＮとスピーカＳＰを備える。
FIG. 10 is an image diagram of an embodiment of a display unit according to the present invention. In FIG. 10, the
ＬＣＤは、分岐出力手段３ａ〜３ｄの状態である「遮断」、通常の負荷動作を表す「動作」、起動しているにも拘わらず、負荷が接続されていない電流が流れない「停止」の状態を表す。 The LCD is in the state of “interruption” which is the state of the branch output means 3a to 3d, “operation” representing normal load operation, and “stop” in which no current is connected to the load even though it is activated. Represents a state.
ＬＥＤ（赤）は、負荷短絡で電流が遮断された状態を示し、ＬＥＤ（緑）は、定常負荷で正常に動作していることを表す。 LED (red) indicates a state in which current is interrupted by a load short circuit, and LED (green) indicates that the device is operating normally under a steady load.
リセットキーは、分岐出力手段３（例えば、分岐出力手段３ａ）が遮断された場合、負荷の異常を保守して、再起動をかける時に操作する。
When the branch output unit 3 (for example, the
遮断キーは、強制的に分岐出力手段３（例えば、分岐出力手段３ａ）を遮断する時に操作する。 The shutoff key is operated when the branch output means 3 (for example, the branch output means 3a) is forcibly shut off.
スピーカＳＰは、分岐出力手段３（例えば、分岐出力手段３ａ）が遮断された場合、アラーム音を出力する。 The speaker SP outputs an alarm sound when the branch output means 3 (for example, the branch output means 3a) is interrupted.
外部機器接続コネクタＣＮは、分岐出力手段３（分岐出力手段３ａ〜３ｄ）の状態を外部機器（例えば、パーソナルコンピュータ）に送信するためのコネクタである。 The external device connector CN is a connector for transmitting the state of the branch output means 3 (branch output means 3a to 3d) to an external device (for example, a personal computer).
図１１はこの発明に係る回路保護装置の基本概念イメージ図である。図１１において、本発明を適用しない場合の実際の突入電流ＩRおよび短絡電流ＩSを破線で表す。＜コンデンサ突入電流＞の場合、突入電流ＩRの過大電流ＩPを瞬時（過大電流検出時間ｔα）に検出し、定電流ＩKで容量負荷充電時間ＴAの時間流し、その後定常負荷電流ＩLで継続して流す。これにより、容量性負荷に対して分岐出力手段を停止することなく、定電流ＩK→定常負荷電流ＩLの電流で継続して電流を流すことができる。 FIG. 11 is a basic conceptual image diagram of the circuit protection device according to the present invention. In FIG. 11, the actual inrush current IR and short circuit current IS when the present invention is not applied are represented by broken lines. In the case of <capacitor inrush current>, an excessive current IP of the inrush current IR is detected instantaneously (excess current detection time tα), the constant current IK is passed for the capacity load charging time TA, and then the steady load current IL is continued. Shed. As a result, the current can be continuously supplied from the constant current IK to the steady load current IL without stopping the branch output means for the capacitive load.
また、負荷の＜途中短絡＞の場合、定常負荷電流ＩLが流れている状態から、負荷が短絡すると、短絡電流ＩSの過大電流ＩPを瞬時（過大電流検出時間ｔα）に検出し、定電流ＩKで所定時間ＴKの時間流し、その後定電流ＩKを遮断する。 Also, in the case of <short circuit in the middle> of the load, when the load is short-circuited from the state where the steady load current IL is flowing, the overcurrent IP of the short-circuit current IS is detected instantaneously (overcurrent detection time tα), and the constant current IK Then, the constant current IK is cut off for a predetermined time TK.
さらに、負荷の＜初期短絡＞の場合、初期に短絡電流ＩSの過大電流ＩPを瞬時（過大電流検出時間ｔα）に検出し、定電流ＩKで所定時間ＴKの時間流し、その後定電流ＩKを遮断する。 Furthermore, in the case of <initial short circuit> of the load, the excessive current IP of the short circuit current IS is detected instantaneously (overcurrent detection time tα) at the initial stage, and the constant current IK is passed for a predetermined time TK, and then the constant current IK is cut off. To do.
以上説明したように、この発明に係る回路保護装置１は、負荷に流れる突入電流や短絡電流を定電流ＩKで抑制し、定電流ＩKによる抑制時間が所定時間ＴKを超える場合には状態情報ＪSを出力し、遮断指令ＤOFFによって負荷への定電流を遮断する負荷対応の分岐出力手段３ａ〜３ｄと、直流電源出力ＶDCを分岐出力手段３ａ〜３ｄに分岐して供給するとともに、それぞれの分岐出力手段３ａ〜３ｄの状況を監視し、状況に応じた制御を実行する分岐／制御手段２とを備えたので、分岐出力手段３ａ〜３ｄは、容量性負荷の突入電流に対して定電流ＩKで抑制し、容量性負荷の充電と、容量性負荷に継続して定常負荷電流ＩLを流すとともに、短絡負荷の短絡電流に対して定電流ＩKで抑制し、定電流ＩKが所定時間ＴK経過すると、状態情報ＪS（遮断要求）を分岐／制御手段２に送信し、分岐／制御手段２から提供される遮断指令ＤOFFを受けて短絡負荷に流す定電流ＩKを遮断することができ、容量性負荷や抵抗負荷の変更に対応し、他の負荷の駆動に影響を及ぼすこともなく、利便性の向上をアピールすることができる。
As described above, the
続いて、短絡電流遮断方法について説明する。図１２はこの発明に係る回路保護装置の短絡電流遮断方法の一実施の形態動作フロー図である。なお、図３を参照して説明する。図１２において、この発明に係る回路保護装置の短絡電流遮断方法は、電源装置を接続し、電源装置の直流電源出力を複数の負荷に分岐して供給する回路保護装置の短絡電流遮断方法であって、ステップＳ１では、短絡時の過大電流を検出する。なお、ステップＳ１の動作は、電流検出部１５が実行する。
Then, the short circuit current interruption method will be described. FIG. 12 is an operation flowchart of one embodiment of the circuit protection device short-circuit current interruption method according to the present invention. This will be described with reference to FIG. In FIG. 12, the circuit protection device short-circuit current interruption method according to the present invention is a circuit protection device short-circuit current interruption method in which a power supply device is connected and the DC power supply output of the power supply device is branched and supplied to a plurality of loads. In step S1, an excessive current at the time of a short circuit is detected. In addition, the operation | movement of step S1 is performed by the electric
ステップＳ２では、瞬時遮断を動作させ、遮断部を一時遮断する。なお、ステップＳ２の動作は、瞬時遮断部１４および遮断部１３が実行する。
In step S2, instantaneous interruption is activated to temporarily interrupt the interruption part. In addition, the operation | movement of step S2 is performed by the instantaneous interruption | blocking
ステップＳ３では、定電流を流す。なお、ステップＳ３の動作は、定電流部１２が実行する。
In step S3, a constant current is passed. The operation of step S3 is executed by the constant
ステップＳ４では、定電流を検出する。なお、ステップＳ４の動作は、電流検出部１５が実行する。
In step S4, a constant current is detected. The operation of step S4 is executed by the
ステップＳ５では、定電流が所定時間を超えたか否かを判定する。なお、ステップＳ５は、電流検出部１５が実行する。
In step S5, it is determined whether or not the constant current has exceeded a predetermined time. Note that step S5 is executed by the
ステップＳ６では、所定時間を超えた場合には、状態情報を送信する。なお、ステップＳ６の動作は、電流検出部１５が実行する。
In step S6, status information is transmitted when the predetermined time is exceeded. The operation of step S6 is executed by the
ステップＳ７では、遮断指令を受けて定電流部および遮断部を完全に遮断する。なお、ステップＳ７の動作は、動作／遮断駆動部１６が実行する。
In step S7, the constant current part and the interruption part are completely interrupted in response to the interruption command. Note that the operation /
このように、この発明に係る回路保護装置の短絡電流遮断方法は、短絡時の過大電流を検出するステップＳ１と、瞬時遮断を動作させ、遮断部を一時遮断するステップＳ２と、定電流を流すステップＳ３と、定電流を検出するステップＳ４と、定電流が所定時間を超えたか否かを判定するステップＳ５と、所定時間を超えた場合には、状態情報を送信するステップＳ６と、遮断指令を受けて定電流部および遮断部を完全に遮断するステップＳ７とを備えたので、負荷短絡が発生しても、過大な短絡電流を流さずに、定電流で抑制して、所定時間経過後に定電流を遮断することができ、装置を過電流から保護するとともに、他の負荷動作に及ぼす影響を無くすることができる。 Thus, the short circuit current interruption method for the circuit protection device according to the present invention includes the step S1 for detecting an excessive current at the time of the short circuit, the step S2 for operating the instantaneous interruption and temporarily interrupting the interruption part, and the constant current flow. Step S3, Step S4 for detecting a constant current, Step S5 for determining whether or not the constant current has exceeded a predetermined time, Step S6 for transmitting status information when the predetermined time has been exceeded, and an interruption command And step S7 for completely shutting off the constant current section and the shut-off section, even if a load short circuit occurs, it is suppressed with a constant current without passing an excessive short-circuit current, and after a predetermined time has elapsed. The constant current can be cut off, the device can be protected from overcurrent, and the influence on other load operations can be eliminated.
本発明に係る回路保護装置は、容量性負荷や抵抗負荷の変更に対応でき、突入電流や短絡電流を定電流で抑制し、容量性負荷に対して電源を遮断することなく継続して駆動するとともに、短絡負荷に対しては定電流を所定時間流した後に電流を遮断することによって、他の負荷の駆動に影響を及ぼさないもので、容量性負荷や短絡負荷に対応するあらゆる回路保護装置に適用することができる。 The circuit protection device according to the present invention can cope with the change of the capacitive load and the resistive load, suppress the inrush current and the short-circuit current with a constant current, and continuously drive the capacitive load without shutting off the power source. At the same time, a constant current is applied to the short-circuit load for a predetermined time, and then the current is cut off, so that it does not affect the driving of other loads. Can be applied.
１ 回路保護装置
２ 分岐／制御手段
３，３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ 分岐出力手段
４ 制御部
５ 記憶部
６ リセット部
７ 遮断トリガ入力部
８ 外部通信部
９ 内部電源部
１０ アラーム出力部
１１ 表示部
１２ 定電流部
１２ａ 定電流回路
１３ 遮断部
１３ａ 遮断回路
１４ 瞬時遮断部
１４ａ 瞬時遮断回路
１５ 電流検出部
１６ 動作／遮断駆動部
１７ 電流値検知部
１８ タイマ
１９ 送信部
２０ 直流電源
ｌ１〜ｌ４ 接続ライン
Ｑ１，Ｑ２ ＭＯＳＦＥＴ
ＺＤ ツェナーダイオード
ＯＰ１ 差動増幅器
ＯＰ２，ＯＰ３ コンパレータ
ＴＲａ，ＴＲｂ 動作／遮断用トランジスタ
ＴＲ１，ＴＲ２ トランジスタ
ＲD 電流検出用抵抗器
ＲX 定電流用抵抗器
ＶDC 直流電源
Ｉ 電流
ＩL 定常負荷電流
ＩP 過大電流
ＩR 突入電流
ＩK 定電流
ＩS 短絡電流
ＴK 所定時間
ＴA 容量負荷充電時間
ｔα 過大電流検出時間
ＤON 駆動指令
ＤOFF 遮断指令
ＳD 遮断信号
ＤG 表示データ
ＪA アラーム情報
ＪS 状態情報
ＪT リセット情報
ＪG 遮断トリガ情報
ＶF1，ＶF2 基準電圧
DESCRIPTION OF
ZD Zener diode OP1 Differential amplifier OP2, OP3 Comparator TRa, TRb Operation / cutoff transistor TR1, TR2 Transistor RD Current detection resistor RX Constant current resistor VDC DC power supply I Current IL Steady load current IP Overcurrent IR Inrush current IK Constant current IS Short-circuit current TK Predetermined time TA Capacity load charging time tα Excess current detection time DON Drive command DOFF Shutdown command SD Shutdown signal DG Display data JA Alarm information JS Status information JT Reset information JG Shutdown trigger information VF1, VF2 Reference voltage
Claims (11)
前記負荷に流れる突入電流や短絡電流を定電流で抑制し、定電流による抑制時間が所定時間を超える場合には状態情報を出力し、遮断指令によって前記負荷への定電流を遮断する前記負荷対応の分岐出力手段と、前記直流電源出力を前記分岐出力手段に分岐して供給するとともに、それぞれの分岐出力手段の状況を監視し、状況に応じた制御を実行する分岐／制御手段と、を備えたことを特徴とする回路保護装置。 A circuit protection device for connecting a power supply device and branching and supplying a DC power output of the power supply device to a plurality of loads,
Inrush current and short-circuit current flowing in the load are suppressed with a constant current, and when the suppression time by the constant current exceeds a predetermined time, status information is output, and the load corresponding to interrupting the constant current to the load by a cutoff command A branch output means, and a branch / control means for branching and supplying the DC power supply output to the branch output means, monitoring the status of each branch output means, and executing control according to the status. A circuit protection device.
短絡時の過大電流を検出するステップＳ１と、
瞬時遮断を動作させ、遮断部を一時遮断するステップＳ２と、
定電流を流すステップＳ３と、
定電流を検出するステップＳ４と、
定電流が所定時間を超えたか否かを判定するステップＳ５と、
所定時間を超えた場合には、状態情報を送信するステップＳ６と、
遮断指令を受けて定電流部および遮断部を完全に遮断するステップＳ７と、
を備えたことを特徴とする回路保護装置の短絡電流遮断方法。
A short-circuit current interruption method for a circuit protection device that connects a power supply device and branches and supplies a DC power supply output of the power supply device to a plurality of loads,
Step S1 for detecting an excessive current at the time of a short circuit;
Step S2 for operating the instantaneous interruption and temporarily interrupting the interruption part;
Step S3 for passing a constant current;
Step S4 for detecting a constant current;
Step S5 for determining whether or not the constant current exceeds a predetermined time;
If the predetermined time has been exceeded, step S6 for transmitting status information;
Step S7 which receives the cutoff command and completely shuts off the constant current portion and the cutoff portion;
A method for interrupting a short circuit current of a circuit protection device.
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